(57)【要約】【課題】ローコストで、高速且つ高精度なオートフォーカス動作を実現できるようにする。【解決手段】焦点調節レンズ３を備える撮影光学系３１と、結像された被写体像を光電変換する撮像素子５と、被写体に向けて光束を照射するＬＥＤ３０と、ＬＥＤから照射されて被写体で反射された光を撮像素子が受けることにより撮像素子で生成される画像信号の位置に基づいて、被写体までの概略距離を算出する演算部１５と、この概略距離に焦点を合わせるための焦点調節レンズの光軸方向の位置を中心位置として、焦点調節レンズを中心位置の光軸方向の前後の所定範囲にわたって走査させるレンズ駆動装置２２と、焦点調節レンズを走査させたときに焦点調節レンズの各位置において撮像素子により生成される画像信号に基づいて、被写体に焦点を合わせるための焦点調節レンズの位置を求める焦点検出部１４とを具備する。【選択図】      図１
2005121885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を目標の焦点面に結像させるために光軸方向に移動する焦点調節レンズを備える撮影光学系と、
該撮影光学系により結像された被写体像を光電変換して電気的な画像信号を生成する撮像手段と、
被写体に向けて光束を照射する投光手段と、
該投光手段から照射されて前記被写体で反射された光を前記撮像手段が受けることにより該撮像手段で生成される画像信号の位置に基づいて、前記被写体までの概略距離を算出する演算手段と、
前記概略距離に焦点を合わせるための前記焦点調節レンズの光軸方向の位置を中心位置として、前記焦点調節レンズを前記中心位置の光軸方向の前後の所定範囲にわたって走査させるレンズ駆動手段と、
前記焦点調節レンズを走査させたときに該焦点調節レンズの各位置において前記撮像手段により生成される画像信号に基づいて、前記被写体に焦点を合わせるための前記焦点調節レンズの位置を求める焦点検出手段と、
を具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記投光手段は、撮影画面中に設けられた複数の焦点検出領域の数よりも多い複数の発光素子を有し、該複数の発光素子から前記焦点検出領域の数と同じ数の発光素子を選択し、該選択された複数の発光素子を順次発光させることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記投光手段は、撮影画面中に設けられた複数の焦点検出領域の数よりも多い複数の発光素子を有し、該複数の発光素子から前記焦点検出領域の数と同じ数の発光素子を選択し、該選択された複数の発光素子を同時に発光させるように構成されており、前記発光素子から照射されて前記被写体で反射された反射像の前記撮像手段上の位置に基づいて、前記概略距離の妥当性を判定する判定手段をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記投光手段から照射されて前記被写体で反射された光を前記撮像手段で撮像する場合には、該撮像手段で形成される画像信号の一部分の領域のみが読み出されることを特徴とする請求項２又は３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記一部分の領域を、発光する発光素子に応じて異ならせることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記一部分の領域を、前記撮影光学系の焦点距離に応じて異ならせることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像手段によって生成された画像信号に基づいて、前記被写体が想定した距離よりも近距離に存在するか否かを検出する検出手段をさらに具備し、該検出手段の検出結果に基づいて、前記投光手段に備えられた複数の発光素子の中から発光させる発光素子を選択することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記投光手段に備えられた複数の発光素子の内の一つを発光させて、前記被写体によって反射された光を前記撮像手段によって撮像させることにより、前記被写体が想定した距離よりも近距離に存在するか否かを検出する検出手段をさらに具備し、該検出手段の検出結果に基づいて、前記複数の発光素子のうちの他の発光素子を発光させるか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
被写体像を目標の焦点面に結像させるために光軸方向に移動する焦点調節レンズを備える撮影光学系と、該撮影光学系により結像された被写体像を光電変換して電気的な画像信号を生成する撮像手段と、被写体に向けて光束を照射する投光手段とを備える撮像装置を制御するための撮像装置の制御方法であって、
前記投光手段から照射されて前記被写体で反射された光を前記撮像手段が受けることにより該撮像手段で生成される画像信号の位置に基づいて、前記被写体までの概略距離を算出する演算工程と、
前記概略距離に焦点を合わせるための前記焦点調節レンズの光軸方向の位置を中心位置として、前記焦点調節レンズを前記中心位置の光軸方向の前後の所定範囲にわたって走査させるレンズ駆動工程と、
前記焦点調節レンズを走査させたときに該焦点調節レンズの各位置において前記撮像手段により生成される画像信号に基づいて、前記被写体に焦点を合わせるための前記焦点調節レンズの位置を求める焦点検出工程と、
を具備することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像光学系により結像される被写体像を光電変換する撮像素子により取得される画像信号を使用して、焦点調整を行う技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮像光学系により結像される被写体像を光電変換する撮像素子により取得される画像信号を使用して、焦点調整を行う自動焦点調整装置に関する従来の技術としては、特開平５−１１９２５０号公報、特開２０００−１１１７９２号公報などに開示されているものが知られている。
【０００３】
特開平５−１１９２５０号公報には以下のような技術が開示されている。
【０００４】
コントラスト検出を用いたオートフォーカスと赤外光検出を用いたオートフォーカスを併用し、通常の撮影動作時にはコントラスト検出を用いたオートフォーカス手段を用いて焦点調整動作を行う一方で、このコントラスト検出を用いたオートフォーカス手段による焦点調整動作が困難となる撮影環境下においてのみ赤外光検出を用いたオートフォーカス手段に切換えて、所望の被写体に対する測距動作及びオートフォーカス動作を行うようにしている。従ってこれによれば被写体の明るさによらず適切なオートフォーカスを行うことができる。
【０００５】
特開２０００−１１１７９２号公報には以下のような技術が開示されている。
【０００６】
被写体像を光電変換して画像信号を生成し、生成された画像信号から所定の高周波成分を検出してそれにより焦点調節を行うコントラスト検出を用いたオートフォーカス手段と、赤外光を照射する発光手段（ＬＥＤ）と被写体からの反射光を受光し被写体距離に応じた出力信号を検出する赤外光検出を用いたオートフォーカス手段を併用し、環境温度を検出する温度検出手段の出力に応じて、コントラスト検出を用いたオートフォーカス手段と赤外光検出を用いたオートフォーカス手段のいずれか一方を選択し、オートフォーカス動作を行うようにしている。従ってこれによれば使用環境温度の変化によらず適切なオートフォーカスを行うことができる
【特許文献１】特開平５−１１９２５０号公報
【特許文献２】特開２０００−１１１７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記の従来例では、被写体の明るさや使用環境温度に応じてコントラスト検出を用いたオートフォーカス手段と赤外光検出を用いたオートフォーカス手段のいずれか一方を選択し、オートフォーカス動作を行っているため、撮像光学系により結像される被写体像を光電変換する撮像素子の他に赤外光検出を用いたオートフォーカス手段を別個に設ける必要がある。そのため、コストアップになるという問題点がある。またのいずれか一方を選択しオートフォーカス動作を行っている場合、高速かつ高精度なオートフォーカス動作ができないという問題点がある。
【０００８】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ローコストで、高速且つ高精度なオートフォーカス動作を実現できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わる撮像装置は、被写体像を目標の焦点面に結像させるために光軸方向に移動する焦点調節レンズを備える撮影光学系と、該撮影光学系により結像された被写体像を光電変換して電気的な画像信号を生成する撮像手段と、被写体に向けて光束を照射する投光手段と、該投光手段から照射されて前記被写体で反射された光を前記撮像手段が受けることにより該撮像手段で生成される画像信号の位置に基づいて、前記被写体までの概略距離を算出する演算手段と、前記概略距離に焦点を合わせるための前記焦点調節レンズの光軸方向の位置を中心位置として、前記焦点調節レンズを前記中心位置の光軸方向の前後の所定範囲にわたって走査させるレンズ駆動手段と、前記焦点調節レンズを走査させたときに該焦点調節レンズの各位置において前記撮像手段により生成される画像信号に基づいて、前記被写体に焦点を合わせるための前記焦点調節レンズの位置を求める焦点検出手段とを具備することを特徴とする。
【００１０】
また、この発明に係わる撮像装置において、前記投光手段は、撮影画面中に設けられた複数の焦点検出領域の数よりも多い複数の発光素子を有し、該複数の発光素子から前記焦点検出領域の数と同じ数の発光素子を選択し、該選択された複数の発光素子を順次発光させることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係わる撮像装置において、前記投光手段は、撮影画面中に設けられた複数の焦点検出領域の数よりも多い複数の発光素子を有し、該複数の発光素子から前記焦点検出領域の数と同じ数の発光素子を選択し、該選択された複数の発光素子を同時に発光させるように構成されており、前記発光素子から照射されて前記被写体で反射された反射像の前記撮像手段上の位置に基づいて、前記概略距離の妥当性を判定する判定手段をさらに具備することを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係わる撮像装置において、前記投光手段から照射されて前記被写体で反射された光を前記撮像手段で撮像する場合には、該撮像手段で形成される画像信号の一部分の領域のみが読み出されることを特徴とする。
【００１３】
また、この発明に係わる撮像装置において、前記一部分の領域を、発光する発光素子に応じて異ならせることを特徴とする。
【００１４】
また、この発明に係わる撮像装置において、前記一部分の領域を、前記撮影光学系の焦点距離に応じて異ならせることを特徴とする。
【００１５】
また、この発明に係わる撮像装置において、前記撮像手段によって生成された画像信号に基づいて、前記被写体が想定した距離よりも近距離に存在するか否かを検出する検出手段をさらに具備し、該検出手段の検出結果に基づいて、前記投光手段に備えられた複数の発光素子の中から発光させる発光素子を選択することを特徴とする。
【００１６】
また、この発明に係わる撮像装置において、前記投光手段に備えられた複数の発光素子の内の一つを発光させて、前記被写体によって反射された光を前記撮像手段によって撮像させることにより、前記被写体が想定した距離よりも近距離に存在するか否かを検出する検出手段をさらに具備し、該検出手段の検出結果に基づいて、前記複数の発光素子のうちの他の発光素子を発光させるか否かを判定することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係わる撮像装置の制御方法は、被写体像を目標の焦点面に結像させるために光軸方向に移動する焦点調節レンズを備える撮影光学系と、該撮影光学系により結像された被写体像を光電変換して電気的な画像信号を生成する撮像手段と、被写体に向けて光束を照射する投光手段とを備える撮像装置を制御するための撮像装置の制御方法であって、前記投光手段から照射されて前記被写体で反射された光を前記撮像手段が受けることにより該撮像手段で生成される画像信号の位置に基づいて、前記被写体までの概略距離を算出する演算工程と、前記概略距離に焦点を合わせるための前記焦点調節レンズの光軸方向の位置を中心位置として、前記焦点調節レンズを前記中心位置の光軸方向の前後の所定範囲にわたって走査させるレンズ駆動工程と、前記焦点調節レンズを走査させたときに該焦点調節レンズの各位置において前記撮像手段により生成される画像信号に基づいて、前記被写体に焦点を合わせるための前記焦点調節レンズの位置を求める焦点検出工程と、
を具備することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係わるプログラムは、上記の撮像装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係わる記憶媒体は、上記のプログラムをコンピュータ読み取り可能に記憶したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、ローコストで、高速且つ高精度なオートフォーカス動作を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００２２】
まず、本実施形態の概要について説明する。
【００２３】
本実施形態では、アクティブＡＦ（オートフォーカス）の受光手段としてＣＣＤ５を用い、受光手段の出力から複数の被写体までの距離を概算し、その結果から適当な被写体までの距離を推測し、その距離に相当する位置を中心として設定された範囲内において、フォーカスレンズ群３を移動しながらＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求める。すなわち、被写体までの概略の距離を求め、そこを中心に正確な合焦位置を検出するスキャンＡＦ処理を行うことによって、投光手段を追加するだけの低コストな構成で高速かつ正確に合焦位置を検出することを可能にした。
【００２４】
複数の発光素子を同時に点灯することで複数の被写体までの距離の概算を更なる高速で行うことを可能にするとともに、複数の被写体までの距離を概算することで画面内にある多種多様の被写体に対して、合焦位置を検出することを可能にした。
【００２５】
アクティブＡＦに先立ちマクロ領域におけるスキャンＡＦを行い被写体が想定した距離より近距離に存在するか否かを知ることで、「想定した範囲外に反射像が形成され、反射像の分別が困難になる」という複数の発光素子を同時に点灯する際の問題点を解消した。
【００２６】
まず中央の測距点でアクティブＡＦを行い被写体が想定した距離より近距離に存在するか否かを知ることで、「想定した範囲外に反射像が形成され、反射像の分別が困難になる」という複数の発光素子を同時に点灯する際の問題点を解消した。
【００２７】
照明蓄積時の画像をＬＣＤ１０に表示しないことにより、ＬＣＤに「一時的に一部の画像のみが表示される」、「発光素子の反射像が写りこんだ画像が表示される」などの違和感のある画像がＬＣＤ１０に表示されるのを避けることができる。そして直後に非照明蓄積の画像が表示されることで、画面がフリーズするような違和感を撮影者に与えるという弊害も回避している。
【００２８】
照明蓄積時の画像をＬＣＤ１０に表示しないことにより、演算に使用する一部の画像のみを読み出すことが可能になるので、処理が高速化される。
【００２９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明が適用される撮像装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１において、１は撮像装置、２はズームレンズ群、３はフォーカスレンズ群、４はズームレンズ群２及びフォーカスレンズ群３等からなる撮影光学系を透過する光束の量を制御する光量調節手段であり露出手段である絞り、３１はズームレンズ群２及びフォーカスレンズ群３及び絞り４等を内蔵する撮影レンズ鏡筒、５は撮影光学系を透過した被写体像が結像し、これを光電変換するＣＣＤ等の固体撮像素子（以下ＣＣＤ）、６はこのＣＣＤ５によって光電変換された電気信号を受けて各種の画像処理を施すことにより所定の画像信号を生成する撮像回路、７はこの撮像回路６により生成されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換回路、８はこのＡ／Ｄ変換回路７の出力を受けてこの画像信号を一時的に記憶するバッファメモリ等のメモリ（ＶＲＡＭ）、９はこのＶＲＡＭ８に記憶された画像信号を読み出してこれをアナログ信号に変換するとともに再生出力に適する形態の画像信号に変換するＤ／Ａ変換回路、１０はこの画像信号を表示する液晶表示装置（ＬＣＤ）等の画像表示装置（以下ＬＣＤ）、１２は半導体メモリ等からなる画像データを記憶する記憶用メモリ、１１はＶＲＡＭ８に一時記憶された画像信号を読み出して記憶用メモリ１２に対する記憶に適した形態にするために画像データの圧縮処理や符号化処理を施す圧縮回路及び記憶用メモリ１２に記憶された画像データを再生表示等をするのに最適な形態とするための復号化処理や伸長処理等を施す伸長回路とからなる圧縮伸長回路、１３はＡ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて自動露出（ＡＥ）処理を行うＡＥ処理回路、１４はＡ／Ｄ変換回路７からの出力を受けて自動焦点調節（ＡＦ）処理を行うスキャンＡＦ処理回路、１５は撮像装置の制御を行う演算用のメモリを内蔵したＣＰＵ、１６は所定のタイミング信号を発生するタイミングジェネレータ（以下ＴＧ）、１７はＣＣＤドライバー、２１は絞り４を駆動する絞り駆動モータ、１８は絞り駆動モータ２１を駆動制御する第１モータ駆動回路、２２はフォーカスレンズ群３を駆動するフォーカス駆動モータ、１９はフォーカス駆動モータ２２を駆動制御する第２モータ駆動回路、２３はズームスレンズ群２を駆動するズーム駆動モータ、２０はズーム駆動モータ２３を駆動制御する第３モータ駆動回路、２４は各種のスイッチ群からなる操作スイッチ、２５は各種制御等を行うプログラムや各種動作を行わせるために使用するデータ等が予め記憶されている電気的に書き換え可能な読み出し専用メモリであるＥＥＰＲＯＭ、２６は電池、２８はストロボ発光部、２７はストロボ発光部２８の閃光発光を制御するスイッチング回路、３０は被写体に向けて複数の光束を照射するための投光レンズ及び発光ダイオードなどの複数の発光素子からなる発光手段（以下ＬＥＤ）、３２は赤外光を遮断するｉＲカットフィルター、３３はｉＲカットフィルター３２をＣＣＤ５の前面に挿入退避させるためのフィルター駆動装置である。被写体に向けて複数の光束を照射するための発光ダイオードはスキャンＡＦを行う際に被写体を補助的に照明するＡＦ補助光として用いることも可能である。逆にＡＦ補助光を被写体に向けて複数の光束を照射するための手段として用いることも可能である。
【００３１】
なお、画像データ等の記憶媒体である記憶用メモリ１２は、フラッシュメモリ等の固定型の半導体メモリや、カード形状やスティック形状からなり装置に対して着脱自在に構成されるカード型フラッシュメモリ等の半導体メモリの他、ハードディスクやフロッピィ−ディスク等の磁気記憶媒体等、様々な形態のものが適用される。
【００３２】
また、操作スイッチ２４としては、本撮像装置１を起動させ電源供給を行うための主電源スイッチや撮影動作（記憶動作）等を開始させるレリーズスイッチ、再生動作を開始させる再生スイッチ、撮影光学系のズームレンズ群２を移動させズームを行わせるズームスイッチ等がある。
【００３３】
そしてレリーズスイッチは撮影動作に先立ち行われるＡＥ処理、ＡＦ処理を開始させる指示信号を発生する第１ストローク（以下ＳＷ１）と実際の露光動作を開始させる指示信号を発生する第２ストローク（以下ＳＷ２）との２段スイッチにより構成される。
【００３４】
このように構成された撮像装置の動作を以下に説明する。
【００３５】
まず、撮像装置１の撮影レンズ鏡筒３１を透過した被写体光束は絞り部４によってその光量が調整された後、ＣＣＤ５の受光面に結像される。この被写体像は、ＣＣＤ５による光電変換処理により電気的な信号に変換され撮像回路６に出力される。撮像回路６では、入力された信号に対して各種の信号処理を施し、所定の画像信号を生成する。この画像信号はＡ／Ｄ変換回路７に出力されデジタル信号（画像データ）に変換された後、ＶＲＡＭ８に一時的に格納される。
【００３６】
ＶＲＡＭ８に格納された画像データはＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤに画像として表示される。一方ＶＲＡＭ８に格納された画像データは圧縮伸長回路１１にも出力される。この圧縮伸長回路１１における圧縮回路によって圧縮処理が行われた後、記憶に適した形態の画像データに変換され、記憶用メモリ１２に記憶される。
【００３７】
また。例えば操作スイッチ２４のうち不図示の再生スイッチが操作されオン状態になると、再生動作が開始される。すると記憶用メモリ１２に圧縮された形で記憶された画像データは圧縮伸長回路１１に出力され、伸長回路において復号化処理や伸長処理等が施された後、ＶＲＡＭ８に出力され一時的に記憶される。更に、この画像データはＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤに画像として表示される。
【００３８】
他方、Ａ／Ｄ変換回路７によってデジタル化された画像データは、上述のＶＲＡＭ８とは別にＡＥ処理回路１３及びスキャンＡＦ処理回路１４に対しても出力される。まずＡＥ処理回路１３においては、入力されたデジタル画像信号を受けて、一画面分の画像データの輝度値に対して累積加算等の演算処理が行われる。これにより、被写体の明るさに応じたＡＥ評価値が算出される。このＡＥ評価値はＣＰＵ１５に出力される。
【００３９】
またスキャンＡＦ処理回路１４においては、入力されたデジタル画像信号を受けて一画面分の画像データの高周波成分がハイパスフィルター（ＨＰＦ）等を介して抽出され、更に累積加算等の演算処理が行われる。これにより、高域側の輪郭成分量等に対応するＡＦ評価値が算出される。このようにスキャンＡＦ処理回路１４は、ＡＦ処理を行う過程において、ＣＣＤ５によって生成された画像信号から所定の高周波成分を検出する高周波成分検出手段の役割を担っている。
【００４０】
一方、ＴＧ１６からは所定のタイミング信号がＣＰＵ１５、撮像回路６、ＣＣＤドライバー１７へ出力されており、ＣＰＵ１５はこのタイミング信号に同期させて各種の制御を行う。また撮像回路６は、ＴＧ１６からのタイミング信号を受け、これに同期させて色信号の分離等の各種画像処理を行う。さらにＣＣＤドライバー１７は、ＴＧ１６のタイミング信号を受けこれに同期してＣＣＤ５を駆動する。
【００４１】
またＣＰＵ１５は、第１モータ駆動回路１８、第２モータ駆動回路１９、第３モータ駆動回路２０をそれぞれ制御することにより、絞り駆動モータ２１、フォーカス駆動モータ２２、ズーム駆動モータ２３を介して、絞り４、フォーカスレンズ群３、ズームスレンズ群２を駆動制御する。すなわちＣＰＵ１５はＡＥ処理回路１３において算出されたＡＥ評価値等に基づき第１モータ駆動回路１８を制御して絞り駆動モータ２１を駆動し、絞り４の絞り量を適正になるように調整するＡＥ制御を行う。またＣＰＵ１５はスキャンＡＦ処理回路１４において算出されるＡＦ評価値や、後述するアクティブＡＦ手段によって得られた出力に基づき第２モータ駆動回路１９を制御してフォーカス駆動モータ２２を駆動し、フォーカスレンズ群３を合焦位置に移動させるＡＦ制御を行う。また操作スイッチ２４のうち不図示のズームスイッチが操作された場合は、これを受けてＣＰＵ１５は、第３モータ駆動回路２０を制御してズームモータ２３を駆動制御することによりズームレンズ群２を移動させ、撮影光学系の変倍動作（ズーム動作）を行う。
【００４２】
次に本実施形態の撮像装置の実際の撮影動作を図２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４３】
撮像装置１の主電源スイッチがオン状態であり、かつ撮像装置の動作モードが撮影（録画）モードにあるときは、撮影処理シーケンスが実行される。
【００４４】
まずステップＳ１においてＣＰＵ１５は、撮影レンズ鏡筒３１を透過しＣＣＤ５上に結像した像をＬＣＤに画像として表示する。すなわちＣＣＤ５上に結像した被写体像は、ＣＣＤ５により光電変換処理され電気的な信号に変換された後、撮像回路６に出力される。そこで入力された信号に対して各種の信号処理が施され、所定の画像信号が生成された後、Ａ／Ｄ変換回路７に出力されデジタル信号（画像データ）に変換されてＶＲＡＭ８に一時的に格納される。ＶＲＡＭ８に格納された画像データはＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤに画像として表示される。
【００４５】
次いでステップＳ２において、レリーズスイッチの状態を確認する。撮影者によってレリーズスイッチが操作され、ＳＷ１（レリーズスイッチの第１ストローク）がオン状態になったことをＣＰＵ１５が確認すると、次のステップＳ３に進み、通常のＡＥ処理が実行される。続いてステップＳ４においてアクティブＡＦ処理が行われる。これはＣＰＵ１５が、発光手段３０を制御し被写体に向けて複数の光束を順次照射し、その反射光を撮影レンズ鏡筒３１を介してＣＣＤ５で受光する。そしてＣＰＵ１５は、ＣＣＤ５で得られた画像よりそれぞれの光束に対応する複数の反射像の位置を求め、更にその反射像の位置より被写体までの距離を演算する。そして求まった複数の被写体までの距離から所定のアルゴリズムに従って合焦位置を算出し、後述のスキャンＡＦを行う領域を決定する。上記の所定のアルゴリズムとしては、特公平７−０６９５１３号公報、特開昭６４−９３５号公報、特開昭６４−４８０５０号公報、特開昭６４−４８０５１号公報、特開昭６４−４８０５２号公報などに記載されているアルゴリズムを用いることとする。但し、実際には外光除去動作を行ったのちにその反射像の位置を求め、距離の演算を行う。
【００４６】
このようにして行われるアクティブＡＦ処理は、所望の被写体に対するおおまかな被写体距離（フォーカスレンズ群３の合焦位置）を検出するための処理であって、いわゆる粗調整のためのＡＦ処理である。この後正確な合焦位置を検出する微調整のためのスキャンＡＦ処理を行う。
【００４７】
すなわちＣＰＵ１５は、その後、ステップＳ５で正確な合焦位置を検出する微調整のためのスキャンＡＦ処理を行う。これは、アクティブＡＦ処理の測距結果で求められた合焦位置付近までフォーカスレンズ群３を移動した後、フォーカスレンズ群３を微小に駆動しながら、決定されたスキャンＡＦ領域における画像信号に基づくスキャンＡＦ処理回路の出力をモニターし、ＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求めることにより行われる。
【００４８】
このようにして所定のＡＦ処理が終了したならば、ＣＰＵ１５はステップＳ６において、ＳＷ２（レリーズスイッチの第２ストローク）の確認を行い、ＳＷ２がオンになっていたならば、ステップＳ７に進み、実際の露光処理を実行する。
【００４９】
このＳＷ２（レリーズスイッチの第２ストローク）の確認を行っている間は、ＣＣＤ５に結像した被写体像はＬＣＤに表示される。
【００５０】
ここで図２のステップＳ４にて実行されるアクティブＡＦの詳細について説明する。図３にそのフローチャートを示す。
【００５１】
上述のように撮像装置１においてＳＷ１がオンとなるとＡＥ処理、ＡＦ処理が実行される。このうちＡＦ処理は、まずアクティブＡＦ処理によって粗調整がなされた後、この測距結果に基づいて、その測距結果を中心値とする所定の範囲において正確な合焦位置を検出するスキャンＡＦ処理を行う。
【００５２】
まずステップＳ２０において、ＣＰＵ１５は操作スイッチ２４のうち不図示のズームスイッチが操作されたことにより設定されている撮影光学系の焦点距離に関する情報を読み込む。そしてステップＳ２１において、発光手段３０にある複数個の発光素子の中から点灯する発光素子を選択する。これはズームスイッチの操作により変倍動作が行われた場合でも、発光素子を機械的に動かさずに、被写体に向けて照射する光束の撮影画面上での位置を同様にするための処理である。今、撮影画面上の三点でアクティブＡＦを行うので、（ズームの倍率にもよるが）発光素子としては７個ほどを用意しておき、ワイド（広角）側の焦点距離の時は外側の２個と中心の１個の発光素子、中間の焦点距離の時は外側から２番目の２個と中心の１個の発光素子、テレ（望遠）側の焦点距離の時は中心の３個の発光素子を、点灯する発光素子として選択する。その後ステップＳ２２においてＣＰＵ１５はフィルター駆動装置３３を駆動しｉＲカットフィルター３２をＣＣＤ５の前面から退避させ、撮影時には減衰させている赤外光成分を減衰させないようにする。これは赤外光の方が被写体による反射率差が小さく良好な測距が期待できるため、アクティブＡＦ手段の発光素子として赤外発光素子を用いるためである。
【００５３】
以下の処理においては、選択された発光素子を順次発光させ同様の処理を行い、それぞれの発光素子を発光した際の反射像の重心を求める。
【００５４】
まずステップＳ２３において照明蓄積を行う。最初にこのルーチンを実行する際には、ＣＰＵ１５は選択された３個の発光素子のうち、右側の測距点に対応する発光素子を発光させ被写体に向けて赤外光を照射する。２番目にこのルーチンを実行する際は中央の測距点に対応する発光素子を発光させ被写体に向けて赤外光を照射する。そして３番目にこのルーチンを実行する際は左側の測距点に対応する発光素子を発光させ被写体に向けて赤外光を照射する。この発光素子を発光させた時に、絞り部４によってＣＣＤ５に受光する光量を調整する。外光が明るいときは絞り４を絞って発光素子の発光量を増し、外光が暗いときはは絞り４を開き発光素子の発光量を減らすように制御を行う。受光された被写体像はＣＣＤ５による光電変換処理により電気的な信号に変換され撮像回路６に出力される。ステップＳ２４において、ＣＰＵ１５は撮像回路６を制御しＣＣＤ５からの出力信号の中央部分に相当する部分のみを読み出し、その出力をＡ／Ｄ変換回路７に出力させデジタル信号（画像データ）に変換された後読み込み、内蔵メモリに記憶される。これは被写体からの反射像が結像する部分のみを記憶すればよいからである。また発光する発光素子が異なれば投射され反射光が生じる被写体が異なるので、この被写体からの反射像が結像する部分は当然異なる。よって読み出す領域は発光する発光素子によって異ならせている。また撮影レンズの焦点距離が異なれば同じ被写体からの反射像でも中央の測距点以外は被写体からの反射像が結像する部分は異なる。よって読み出す領域は撮影レンズの焦点距離によっても異ならせている。このように一部分だけを読み出すことで処理の高速化も実現できる。この際はＡ／Ｄ変換回路７の出力はＣＰＵ１５に入力されるように制御されるので、Ａ／Ｄ変換回路７の出力はＶＲＡＭ８に一時記憶されない。よってＬＣＤ１０には照明蓄積時の画像は表示されず、その直前に一時記憶された画像が表示される。
【００５５】
ステップＳ２５に進み、スッテプＳ２３の照明蓄積の時と同じ絞りで非照明蓄積を行う。絞り部４によってその光量が調整された後ＣＣＤ５の受光面に結像した被写体像は、ステップＳ２６において画像として読み出され、ＶＲＡＭ８に記憶される。ＣＣＤ５による光電変換処理により電気的な信号に変換された信号は撮像回路６に出力され、撮像回路６では、入力された信号に対して各種の信号処理を施し、所定の画像信号が生成される。この画像信号はＡ／Ｄ変換回路７に出力されデジタル信号（画像データ）に変換された後ＶＲＡＭ８に一時的に格納される。そしてＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤに画像として表示される。
【００５６】
ステップＳ２７に進み外光除去動作を行う。これは照明蓄積のデータと非照明蓄積のデータの差を求めることで、発光素子による反射像のみのデータを求める行為である。外光によって形成された像を除去することができるので、反射像の中心を求めることが容易になる。実際にはＶＲＡＭ８に格納されているデータのＣＰＵ１５の内蔵メモリに記憶されたデータに相当する部分のデータをＣＰＵ１５は読み込み、ＣＰＵ１５の内蔵メモリに記憶されたデータとの差を演算し適当な正規化を行うことで外光除去を行う。この外光除去された演算結果はＣＰＵ１５の内蔵メモリに記憶される。
【００５７】
次いでステップＳ２８において、反射像を抽出しその重心を演算する。急峻な立ち上がり立下りを持つ比較的輝度の高い光像を抽出し、その光像の重心を求める。詳細は後に説明する。
【００５８】
ステップ２９において、アクティブＡＦを行うべき三点についての処理が終了したかを判定する。
【００５９】
三点についての処理が終了したならば、ステップＳ３０において、反射像の重心の位置から三点の被写体までの距離を求める。被写体までの距離Ｌは三角測量の原理から
Ｌ＝（ｆ＋Δｚ）×Ｂ／ｘ
と求められる。但し、ｆは撮影レンズの焦点距離、Δｚは撮影レンズの繰り出し量、Ｂは基線長（発光手段の光軸と撮影レンズの光軸の間隔）、ｘは反射像の光軸中心からのずれ量である。
【００６０】
そして三点の被写体までの距離から所定のアルゴリズムに従って合焦距離Ｄを算出し、スキャンＡＦを行う領域を決定する。この所定のアルゴリズムは、特公平７−０６９５１３号公報、特開昭６４−９３５号公報、特開昭６４−４８０５０号公報、特開昭６４−４８０５１号公報、特開昭６４−４８０５２号公報などに記載されているアルゴリズムを用いることとする。この合焦距離Ｄは、三点のうち適当な一点を選択し、その点の被写体までの距離を用いることもあれば、三点の平均や、三点のうちの適当な二点の平均を用いる場合もある。また平均も単純平均の場合や、加重平均の場合がある。
【００６１】
そしてこの合焦距離Ｄに相当するフォーカスレンズ群３の位置を示す設定値を求め、それをアクティブＡＦの合焦位置Ｇ１とする。
【００６２】
またステップＳ２８で反射像の重心が求められない場合は、被写体が遠方にあり反射像の強度が小さい場合と予測されるので、被写体までの距離を無限遠とする。三点全てが無限遠の距離に被写体があると演算された場合は、スキャンＡＦ処理による焦点位置の検出動作の開始位置を無限遠とするため、アクティブＡＦの合焦位置を無限遠からスキャンＡＦの範囲を示す変数Ｇｓを減じた値とする。
【００６３】
その後ステップＳ３１に進み、スッテプＳ２２においてＣＣＤ５の前面から退避させたｉＲカットフィルター３２を再びＣＣＤ５の前面に挿入する。
【００６４】
このように照明蓄積時の画像をＬＣＤ１０に表示しないのは、演算の高速化のために一部の画像しか読み出していないこと、さらには発光素子の反射像が写りこんでいることによる違和感のある画像がＬＣＤ１０に表示されるのを避けるためである。また直後に非照明蓄積の画像が表示されるので、画面がフリーズするような違和感を撮影者に与えることもない。
【００６５】
ここでステップＳ２８における、反射像の抽出及びその重心演算について、その詳細を図４Ａ、図４Ｂを用いて説明する。
【００６６】
まずステップＳ４００においてＣＰＵ１５は、演算に用いる変数の初期化を行う。すなわちカウンターｉ，ｋや光像のデータを記憶するワークエリアをクリアする。また反射像と思われる光像が複数検出されることも考えられるので、光像のデータを記憶する演算用のメモリエリアは複数個用意する。
【００６７】
次いでステップＳ４０１において、内蔵メモリに記憶された外光除去された演算結果のデータを読み出す。この値をｄ［ｉ］とする。そしてステップＳ４０２において、ｄ［ｉ］を第１のしきい値Ｔｈ１と比較する。第１のしきい値以上のデータが検出された場合はステップＳ４０３において、複数画素（例えば２画素）隣の画素の値との差をとり光像の立ち上がりの傾斜を求め、その傾斜が第２のしきい値Ｔｈ２以上かを調べる。光像の立ち上がりの傾斜が第２のしきい値以上ならば、この光像のデータをＣＰＵ１５の内蔵メモリに記憶するステップＳ４０４に進む。これにより急峻な立ち上がりを持つ比較的輝度の高い光像が検出されたことになる。ステップＳ４０２、Ｓ４０３で条件を満たさなかった場合は、ステップＳ４１３に進む。
【００６８】
ステップＳ４０４では、光像のデータの記憶は以下のように行なわれる。すなわち、信号の輝度ｄ［ｉ］の和、信号の輝度と座標の積の和ｄ［ｉ］×ｉを求め記憶する。またｉを光像の左側の座標としてＬ［ｋ］にして記憶する。今、ｋ番目の光像の輝度の和をＳｄ［ｋ］、輝度と座標の積の和をＳｅ［ｋ］とした時
Ｓｄ［ｋ］＝ｄ［ｉ］＋ｄ［ｉ−１］
Ｓｅ［ｋ］＝ｄ［ｉ］×ｉ＋ｄ［ｉ−１］×（ｉ−１）
となる。
【００６９】
ステップＳ４０５ではカウンターｉを＋１して次の画素を演算の対象とする。そしてステップＳ４０６にて、内蔵メモリに記憶された外光除去された演算結果のデータを読み出す。この値をｄ［ｉ］とする。そしてステップＳ４０７において、ｄ［ｉ］を第１のしきい値Ｔｈ１と比較する。第１のしきい値以上のデータが検出された場合はまだ光像が継続しているので、ステップＳ４０８に進み光像のデータを以下の式に従い更新する。
【００７０】
Ｓｄ［ｋ］＝Ｓｄ［ｋ］＋ｄ［ｉ］
Ｓｅ［ｋ］＝Ｓｅ［ｋ］＋ｄ［ｉ］×ｉ
この光像のデータを更新する作業をステップＳ４０７の条件を満たさなくなるまで、ステップＳ４０５でカウンターｉを更新しながら行う。但し、この処理を行っている途中に全画素に対する検出が終了した場合は、立下りの条件を満足していないので、検出を行っている光像は不適当なものと判断し、そのデータをクリアし、ただちにステップＳ４１５に進む。
【００７１】
ステップＳ４０７の条件を満たさない場合（第１のしきい値以上のデータが検出されなかった場合）は、光像が終了したと判断できるので、急峻な立下りを持つか否かのチェックを行う。ステップＳ４０９において、複数画素（例えば２画素）隣の画素の値との差をとり光像の立ち下がりの傾斜を求め、その傾斜が第２のしきい値Ｔｈ２以上かを調べる。光像の立ち下がりの傾斜が第２のしきい値以上ならば、急峻な立ち上がり立下りを持つ比較的輝度の高い光像が抽出されたことになるので、ステップＳ４１０に進み光像のデータを以下の式に従い更新する。
【００７２】
Ｓｄ［ｋ］＝Ｓｄ［ｋ］＋ｄ［ｉ］＋ｄ［ｉ＋１］
Ｓｅ［ｋ］＝Ｓｅ［ｋ］＋ｄ［ｉ］×ｉ＋ｄ［ｉ＋１］×（ｉ＋１）
さらにｉを光像の右側の座標としてＲ［ｋ］にして記憶する。そしてカウンターｋを＋１して、光像のデータを記憶するメモリのアドレスを更新する。一方ステップＳ４０９で条件を満たさなかった場合は、急峻な立ち上がり立下りを持つ比較的輝度の高い光像が抽出されなかったことになるので、それまでに記憶された光像のデータをクリアする。
【００７３】
そしてステップＳ４１３に進み、カウンターｉを＋１して次の画素を演算の対象とした後、ステップＳ４１４において全画素に対する検出が終了しかた否かをチェックする。
【００７４】
全画素に対する検出が終了したならば、ステップＳ４１５にて検出された光像の重心を求める。光像の重心の座標Ｐｘは
Ｐｘ＝Ｓｅ［ｋ］／Ｓｄ［ｋ］
となる。
【００７５】
但し、複数個光像が検出されたときは、Ｒ［ｋ］−Ｌ［ｋ］が所定の範囲内のものを選択する。これはＣＣＤ５の面上での発光素子の反射像の大きさはほぼ一定になるはずなので、誤差を想定した一定範囲内にはいるもののみが正しい発光素子による反射像と考えられるからである。なおも複数個の光像が残った場合はＳｄ［ｋ］／（Ｒ［ｋ］−Ｌ［ｋ］）の値が最も大きいものを選択する。Ｓｄ［ｋ］／（Ｒ［ｋ］−Ｌ［ｋ］）の値が最も大きいものを選択するのは、外光除去を行っているので、発光素子による反射像の輝度が最大になると考えられるからである。
【００７６】
光像を検出する際にＣＣＤ５の前面に配置される色分離フィルターの各色の赤外光に対する感度に関しては無視してきたが、実際には感度の違いがあるので、フィルターの各色の赤外光に対する感度にあわせてデータの補正を行ったのち上記の光像検出の処理を行うことになる。
【００７７】
次いで、図２のステップＳ５にて実行されるスキャンＡＦの詳細について説明する。
【００７８】
図５にスキャンＡＦのシーケンスのフローチャートを示す。また図６にスキャンＡＦが実行される際の高周波成分量とフォーカスレンズ位置の関係を示す。ただしこの動作はアクティブＡＦ処理で所定のアルゴリズムに従って決定された領域についてのみ行う。例えば、動作はアクティブＡＦ処理で所定のアルゴリズムで左側のスキャンＡＦを行う領域に被写体があると判定された場合は左側のスキャンＡＦを行う領域において以下の処理を行う。なおアクティブＡＦ処理のアルゴリズム次第で、左側と中央のように連続する二つの領域が選ばれる場合や、全ての領域（三つの領域）が選ばれる場合も発生する。この場合は選ばれた複数領域を一つの広い領域として以下の処理を行う。
【００７９】
図５のステップＳ５１において、ＣＰＵ１５はスキャンＡＦ処理による焦点位置の検出動作を行うためにフォーカスレンズ群３を駆動させる開始位置及び停止位置を、アクティブＡＦ処理演算結果から設定する。ここで設定される開始位置の設定値は、アクティブＡＦ合焦位置（アクティブＡＦ処理演算結果の被写体距離に相当するフォーカスレンズ群３の位置を示す設定値）Ｇ１からスキャンＡＦの範囲を示す変数Ｇｓを減じた値となる。また停止位置の設定値は、アクティブＡＦ合焦位置（アクティブＡＦ処理演算結果の被写体距離に相当するフォーカスレンズ群３の位置を示す設定値）Ｇ１にスキャンＡＦの範囲を示す変数Ｇｓを加えた値となる。すなわち、スキャンＡＦを実行する範囲は、アクティブＡＦ処理演算結果による被写体距離を中心とする所定の範囲となる。
【００８０】
なおこのスキャンＡＦの範囲を示す変数Ｇｓは、撮影レンズの焦点距離・アクティブＡＦ処理演算結果（被写体距離）、パララックス、アクティブＡＦ処理において想定される測距誤差等を考慮して決定される。
【００８１】
一般的に撮像装置における焦点調節動作は、撮影光学系によって集光された所望の被写体からの光束を撮像素子（ＣＣＤなど）の撮像面（受光面）上に合焦状態で結像させるための動作である。そのために撮影光学系の一部であるフォーカスレンズ群を光軸方向に動かし合焦状態を得る。この光軸方向の移動量は被写体が近づくほど多くなる傾向にある。また撮影レンズの焦点距離が長くなるほど多くなる傾向にある。
【００８２】
またパララックスも被写体が近づくほど、撮影レンズの焦点距離が長くなるほど大きくなる傾向にある。
【００８３】
測距誤差としては撮像装置の製造時の調整誤差、撮影レンズ鏡筒３１の環境温度変化によって生じる歪などの温度誤差、アクティブＡＦ手段を構成する各部材（ＣＣＤ５、発光手段３０など）の機械的誤差に起因する測距誤差、フォーカスレンズ群３の移動誤差などが考えられる。
【００８４】
従ってスキャンＡＦの範囲を示す変数Ｇｓは、アクティブＡＦ処理演算結果から得られる被写体まで距離が近いほど、また撮影レンズの焦点距離が長いほど大きな値となる。そして被写体までの距離と撮影レンズの焦点距離から求められた値に測距誤差等を考慮した係数を加えてスキャンＡＦの範囲を示す変数Ｇｓを設定する。例えば以下の式にて求めればよい。
【００８５】
Ｇｓ＝Ｋ１×ｆ／Ｌ＋δＬ
但し、Ｋ１は定数、Ｌは被写体までの距離、ｆは撮影レンズの焦点距離、δＬは測距誤差等に関する係数である。
【００８６】
ついでステップＳ５２において、ＣＰＵ１５は第２モータ駆動回路１９を介してフォーカスモータ２２を駆動させ、フォーカスレンズ群３をステップＳ５１において設定された開始位置に移動させる。そして開始位置を起点として所定の移動量でフォーカスレンズ群３を移動させながら合焦位置を探すスキャンＡＦ処理を実行する。
【００８７】
ステップＳ５３においてＣＰＵ１５は、フォーカスレンズ群３がステップＳ５１において設定された終了位置に到達したか否かを判定する。ここでフォーカスレンズ群３が終了位置に到達していない場合は、ＣＰＵ１５は撮像手段等を制御して、その時点におけるフォーカスレンズ群３の位置に対応する画像データを取得する。この画像データは撮像回路６及びＡ／Ｄ変換回路７を介してＡＦ処理回路１４に出力され、ステップＳ５４に示すようにＡＦ評価値が算出される。このＡＦ評価値はＣＰＵ１５に出力され、ＣＰＵ１５に内蔵された演算用メモリに記憶される。次のステップＳ５５においてＣＰＵ１５は所定の移動量だけフォーカスレンズ群３を移動させる。その後ステップＳ５３に戻り、フォーカスレンズ群３が設定された終了位置に到達するまで同様の処理を繰り返す。
【００８８】
そしてステップＳ５３においてフォ−カスレンズ群３が終了位置に到達したと判定されたならば、ステップＳ５６に進む。ステップＳ５６において、ＣＰＵ１５はステップＳ５５において算出されたＡＦ評価値に基づいて合焦位置の演算を行う。そしてこの演算結果に基づいてＣＰＵ１５は、ステップＳ５７において第２モータ駆動回路１９を介してフォーカスモータ２２を駆動させ、フォーカスレンズ群３を合焦位置に移動させ、この位置に停止させると一連のシーケンスを終了する。その後、図２のステップＳ６に進む。
【００８９】
図６を用いてこの一連の動作を説明すると以下のようになる。
【００９０】
例えば、フォーカスレンズ群３が図６のＡで示す位置にある状態において、フォーカスレンズ群３はまずＡの位置から、開始位置であるアクティブＡＦの測距結果からＧｓを減じた位置Ｂまで移動する（スッテプＳ５２）。この開始位置を起点としフォーカスレンズ群３が、終了位置であるアクティブＡＦの測距結果にＧｓを加えた位置Ｃに達するまで、スキャンＡＦ処理が実行される（ステップＳ５２〜Ｓ５５）。そしてこれにより取得されたＡＦ評価値に基づいてＣＰＵ１５は合焦位置の演算を行う（ステップＳ５６）。この演算により図６のＤの位置、即ち高周波成分のピーク値に対応するフォーカスレンズ群３の位置が合焦位置として求められる。その後ＣＰＵ１５はその位置へフォーカスレンズ群３を駆動する（ステップＳ５７）。
【００９１】
このように、アクティブＡＦの受光手段としてＣＣＤ５を用い、受光手段の出力から複数の被写体までの距離を概算し、その結果から適当な被写体までの距離を推測し、その距離に相当する位置を中心として設定された範囲内において、フォーカスレンズ群３を移動させながらＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求める。すなわち、アクティブＡＦで得られた被写体までの概略距離を中心に、正確な合焦位置を検出するスキャンＡＦ処理を行うことによって、投光手段を追加するだけの低コストな構成で高速かつ正確に合焦位置を検出することを可能にした。また複数の被写体までの距離を概算しその後スキャンＡＦ処理を行うことで、画面内にある多種多様の被写体に対して、合焦位置を検出することを可能にした。
【００９２】
更に照明蓄積時の画像をＬＣＤ１０に表示しないことにより、ＬＣＤに「一時的に一部の画像のみが表示される」、「発光素子の反射像が写りこんだ画像が表示される」などの違和感のある画像がＬＣＤ１０に表示されるのを避けることができる。そして直後に非照明蓄積の画像が表示されることで、画面がフリーズするような違和感を撮影者に与える弊害も回避している。
【００９３】
説明の都合上、測距点数を三点として説明してきたが、本発明は測距点数を三点に限定するものではない。この他の測距点数にも本発明を応用することは可能である。これは以下の実施形態についても同様である。
【００９４】
（第２の実施形態）
この第２実施形態においては、その基本的構成や基本的な動作手順は第１の実施形態と同様であり、図１の撮像装置のブロック図、図２のフローチャートによって示されている。
【００９５】
本実施形態では複数個（３個）の発光素子を同時に点灯することより処理時間を短縮している。第１の実施形態と異なる本実施形態におけるアクティブＡＦのフローチャートについて図７を用いて説明する。
【００９６】
まずスッテプＳ７００において、ＣＰＵ１５は操作スイッチ２４のうち不図示のズームスイッチが操作されたことにより設定されている撮影光学系の焦点距離に関する情報を読み込む。そしてステップＳ７０１において、発光手段３０にある複数個の発光素子の中から点灯する発光素子を選択する。これはズームスイッチの操作により変倍動作が行われた場合でも、発光素子を機械的に動かさずに、被写体に向けて照射する光束の撮影画面上での位置を同様にするための処理である。今、撮影画面上の三点でアクティブＡＦを行うので、（ズームの倍率にもよるが）発光素子としては７個ほどを用意しておき、ワイド側の焦点距離の時は外側の２個と中心の１個の発光素子、中間の焦点距離の時は外側から２番目の２個と中心の１個の発光素子、テレ側の焦点距離の時は中心の３個の発光素子を、点灯する発光素子として選択する。その後ステップＳ７０２においてＣＰＵ１５はフィルター駆動装置３３を駆動しｉＲカットフィルター３２をＣＣＤ５の前面から退避させ、撮影時には減衰させている赤外光成分を減衰させないようにする。これは赤外光の方が被写体による反射率差が小さく良好な測距が期待できるため、アクティブＡＦ手段の発光素子として赤外発光素子を用いるためである。
【００９７】
以下の処理においては、選択された発光素子を同時に発光させ同様の処理を行い、それぞれの発光素子を発光した際の反射像の重心を求める。
【００９８】
まずステップＳ７０３において照明蓄積を行う。ＣＰＵ１５は選択された３個の発光素子を発光させ被写体に向けて赤外光を照射する。それと同時に、絞り部４によってＣＣＤ５に受光する光量を調整する。外光が明るいときは絞り４を絞り発光素子の発光量を増し、外光が暗いときは絞り４を開き発光素子の発光量を減らすように制御を行う。
【００９９】
受光された被写体像はＣＣＤ５による光電変換処理により電気的な信号に変換され撮像回路６に出力される。ステップＳ７０４において、ＣＰＵ１５は撮像回路６を制御しＣＣＤ５からの出力信号の中央部分に相当する部分のみを読み出し、その出力をＡ／Ｄ変換回路７に出力させデジタル信号（画像データ）に変換させた後読み込み、内蔵メモリに記憶する。これは被写体からの反射像が結像する部分のみを記憶すればよいからである。また発光する発光素子が異なれば投射され反射光が生じる被写体が異なるので、この被写体からの反射像が結像する部分は当然異なる。よって読み出す領域は発光する発光素子によって異ならせている。また撮影レンズの焦点距離が異なれば同じ被写体からの反射像でも中央の測距点以外は被写体からの反射像が結像する部分は異なる。よって読み出す領域は撮影レンズの焦点距離によって異ならせている。このように一部分だけを読み出すことで処理の高速化も実現できる。この際はＡ／Ｄ変換回路７の出力はＣＰＵ１５に入力されるように制御されるので、Ａ／Ｄ変換回路７の出力はＶＲＡＭ８に一時記憶されない。よってＬＣＤ１０には照明蓄積時の画像は表示されず、その直前に一時記憶された画像が表示される。
【０１００】
ステップＳ７０５に進み、スッテプＳ７０３の照明蓄積の時と同じ絞りで非照明蓄積を行う。絞り部４によってその光量が調整された後ＣＣＤ５の受光面に結像した被写体像は、ステップＳ７０６において画像として読み出され、ＶＲＡＭ８に記憶される。ＣＣＤ５による光電変換処理により電気的な信号に変換された信号は撮像回路６に出力され、撮像回路６では、入力された信号に対して各種の信号処理を施し、所定の画像信号が生成される。この画像信号はＡ／Ｄ変換回路７に出力されデジタル信号（画像データ）に変換された後ＶＲＡＭ８に一時的に格納される。そしてＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤに画像として表示される。
【０１０１】
ステップＳ７０７に進み外光除去動作を行う。これは照明蓄積のデータと非照明蓄積のデータの差を求めることで、発光素子による反射像のみのデータを求める行為である。外光によって形成された像を除去することができるので、反射像の中心を求めることが容易になる。実際にはＶＲＡＭ８に格納されているデータのＣＰＵ１５の内蔵メモリに記憶されたデータに相当する部分のデータをＣＰＵ１５は読み込み、ＣＰＵ１５の内蔵メモリに記憶されたデータとの差を演算し適当な正規化を行うことで外光除去を行う。この外光除去された演算結果はＣＰＵ１５の内蔵メモリに記憶される。
【０１０２】
次いでステップＳ７０８において、反射像を抽出しその重心を演算し、その結果から発光素子を発光した各測距点における被写体までの距離を求める。反射像の重心は急峻な立ち上がり立下りを持つ比較的輝度の高い光像を抽出し、その光像の重心を求める。その詳細は第１の実施形態と同じなので説明は省略する。反射像の重心の位置から三点の被写体までの距離Ｌは三角測量の原理から
Ｌ＝（ｆ＋Δｚ）×Ｂ／ｘ
と求められる。但し、ｆは撮影レンズの焦点距離、Δｚは撮影レンズの繰り出し量、Ｂは基線長（発光手段の光軸と撮影レンズの光軸の間隔）、ｘは反射像の光軸中心からのずれ量である。
【０１０３】
被写体が撮影可能な範囲にあれば、反射像の位置は同時に発光素子を複数点灯しても、どの発光素子によるものなのかを判別することができる。今３個の発光素子を点灯させたので、例えば図８Ａに示すように反射像は存在する。図に示すように３つの発光素子を点灯した場合、右側の発光素子による反射像の存在する範囲は右側の長方形の範囲内であり、隣の中央の発光素子による反射像の存在する範囲（真中の長方形の範囲）と重なることはない。中央や左の発光素子による反射像についても同様である。よって、同時点灯しても各発光素子による反射像の抽出及び、各点の測距が可能となる。アクティブＡＦの光学系おいては、撮影可能な距離及びそれよりカメラ側にある程度の余裕を取った被写体が存在すると想定できる距離に被写体がある場合は、その被写体による反射像が重ならないように設計されている。
【０１０４】
しかし、被写体が撮影可能な距離より大きく近づくと想定した距離を越え、隣接する発光素子による反射像との判別が困難になる。その例を図８Ｂに示す。図８Ｂの一番下に示した例は、中央、左に想定した距離に被写体があり、右には想定した距離外（想定した距離より近く）に被写体が存在する場合を示す。この場合は、右側の発光素子による被写体からの反射像が図中で黒く塗りつぶしたように、中央の発光素子による被写体からの反射像が形成されるべき範囲に生じる。そのため、中央と右の発光素子による被写体からの反射像を区別することが出来なくなる。
【０１０５】
そこで本実施形態においては、図８Ｂに示すように左側の発光素子による被写体からの反射光を受光する範囲の左隣に、左側の被写体が想定される距離より近い場合に反射光が存在すると予想される範囲を設け、この部分も反射像抽出の対称とする処理を行い、この不具合を解消する。図８ＢにおいてＯＢレンジと記された部分である。図８Ｂにおいて黒く塗りつぶした丸（●）は、被写体が想定される距離より近い場合の反射光で、隣の発光素子による被写体の反射光が存在する範囲に、反射光が生じている。同図における白い丸（○）は被写体が想定される距離にある場合の反射光で、想定した範囲に発光素子による被写体の反射光が生じている。
【０１０６】
三点とも想定した距離外にある時は、図８Ｂの一番上に示すようになる。ＯＢ範囲に左の点の被写体からの反射光が、左の範囲に中央の点の被写体からの反射光が、中央の範囲に右の点の被写体からの反射光が存在する。よって三点の各発光素子による反射像の抽出及び、各点の測距が可能となる。だたしこの場合は、被写体が近すぎて合焦した写真を撮ることが困難なのでステップＳ７１２でその旨の警告を行ったのち、スッテプＳ７１１に進む。そしてスッテプＳ７０２においてＣＣＤ５の前面から退避させたｉＲカットフィルター３２を再びＣＣＤ５の前面に挿入し、リターンする。
【０１０７】
また右側のみ想定距離内にある場合は、図８Ｂの２番目に示すようになり、各点の測距が可能である。ただし有効な測距結果は右側の発光素子によるもののみなので、後のステップ７１０で設定される合焦距離Ｄは右側の発光素子による測距結果によって決定される。
【０１０８】
中央のみ想定距離内にある場合は、図８Ｂの３番目に示すようになり、中央と右側の点の反射像が同じ中央の点の反射像が生じる範囲に生じる。そこで中央の発光素子によるもののみを有効な測距結果とし、後のステップ７１０で中央の発光素子のみ点灯して再ＡＦを行い、中央の発光素子による測距結果によって合焦距離Ｄは決定される。
【０１０９】
左側のみ想定距離内にある場合は、図８Ｂの４番目に示すようになり、中央と左側の点の反射像が同じ左側の点の反射像が生じる範囲に生じる。そこで左側の発光素子によるもののみを有効な測距結果とし、後のステップ７１０で左側の発光素子のみ点灯して再ＡＦを行い、左側の発光素子による測距結果によって合焦距離Ｄは決定される。
【０１１０】
右側と中央が想定距離内にある場合は、図８Ｂの５番目に示すようになり、各点の測距が可能である。ただし有効な測距結果は右側と中央の発光素子によるものなので、後のステップ７１０で設定される合焦距離Ｄは右側と中央の発光素子による測距結果によって決定される。
【０１１１】
右側と左側が想定距離内にある場合は、図８Ｂの６番目に示すようになり、中央と左側の点の反射像が同じ左側の点の反射像が生じる範囲に生じる。そこで右側と左側の発光素子によるものを有効な測距結果とし、後のステップ７１０で左側の発光素子のみ点灯して再ＡＦを行い、右側と左側の発光素子による測距結果によって合焦距離Ｄは決定される。
【０１１２】
中央と左側が想定距離内にある場合は、図８Ｂの７番目に示すようになり、中央と右側の点の反射像が同じ中央の点の反射像が生じる範囲に生じる。そこで中央と左側の発光素子によるものを有効な測距結果とし、後のステップ７１０で中央の発光素子のみ点灯して再ＡＦを行い、中央と左側の発光素子による測距結果によって合焦距離Ｄは決定される。
【０１１３】
ステップＳ７０９において、三点とも想定距離外かどうかの判定をし、三点とも想定距離外ならスッテプＳ７１２に進み警告を行う。
【０１１４】
想定範囲内のものがあればステップＳ７１０に進み、必要があれば再ＡＦ（アクティブＡＦ）を行い、ステップＳ７０８と同様に、反射像を抽出しその重心を演算し、その結果から発光素子を発光した各測距点における被写体までの距離を求める。
【０１１５】
そして三点の被写体までの距離のうち有効とされたものから所定のアルゴリズムに従って合焦距離Ｄを算出し、スキャンＡＦを行う領域を決定する。所定のアルゴリズムは、特公平７−０６９５１３号公報、特開昭６４−９３５号公報、特開昭６４−４８０５０号公報、特開昭６４−４８０５１号公報、特開昭６４−４８０５２号公報などに記載されているアルゴリズムを用いることとする。
【０１１６】
そしてこの合焦距離Ｄに相当するフォーカスレンズ群３の位置を示す設定値を求め、それをアクティブＡＦの合焦位置Ｇ１とする。
【０１１７】
またステップＳ７０８で反射像の重心が求められない場合は、被写体が遠方にあり反射像の強度が小さい場合と予測されるので、被写体までの距離を無限遠とする。三点全てが無限遠の距離に被写体があると演算された場合は、スキャンＡＦ処理による焦点位置の検出動作の開始位置を無限遠とするため、アクティブＡＦの合焦位置を無限遠からスキャンＡＦの範囲を示す変数Ｇｓを減じた値とする。
【０１１８】
その後ステップＳ７１１に進み、スッテプＳ７０２においてＣＣＤ５の前面から退避させたｉＲカットフィルター３２を再びＣＣＤ５の前面に挿入する。
【０１１９】
このように照明蓄積時の画像をＬＣＤ１０に表示しないのは、演算の高速化のために一部の画像しか読み出していないこと、さらには発光素子の反射像が写りこんでいることによる違和感のある画像がＬＣＤ１０に表示されるのを避けるためである。また直後に非照明蓄積の画像が表示されるので、画面がフリーズするような違和感を撮影者に与えることもない。
【０１２０】
当然、ステップＳ７１２において警告を行った場合は、図２のステップＳ５におけるスキャンＡＦは実行されない。
【０１２１】
このように、アクティブＡＦの受光手段としてＣＣＤ５を用い、受光手段の出力から複数の被写体までの距離を概算し、その結果から適当な被写体までの距離を推測し、その距離に相当する位置を中心として設定された範囲内において、フォーカスレンズ群３を移動しながらＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求める。すなわち、アクティブＡＦで得られた被写体までの概略距離を中心に、正確な合焦位置を検出するスキャンＡＦ処理を行うことによって、投光手段を追加するだけでの低コストな構成で高速かつ正確に合焦位置を検出することを可能にした。また複数の発光素子を同時に点灯することで複数の被写体までの距離の概算を更なる高速で行うことを可能にするとともに、複数の被写体までの距離を概算しその後スキャンＡＦ処理を行うことで、画面内にある多種多様の被写体に対して、合焦位置を検出することを可能にした。
【０１２２】
（第３の実施形態）
この第３実施形態においては、その基本的構成や基本的な動作手順は第１の実施形態と同様であり、図１の撮像装置のブロック図、図２のフローチャートによって示されている。
【０１２３】
本実施形態では、マクロモード時にはまずマクロ領域にてスキャンＡＦを実行することで、被写体のある距離を特定する。そして想定距離内に被写体のある位置の発光素子を同時に点灯することよりアクティブＡＦを行う。第１の実施形態と異なる本実施形態におけるアクティブＡＦのフローチャートについて図９を用いて説明する。
【０１２４】
まずスッテプＳ９００において、マクロモードに設定されているか否かを判定する。マクロモードに設定されていなければ、想定距離外に被写体は無いと考えられるのでステップＳ９０４に進む。
【０１２５】
マクロモードに設定されている場合は、ステップＳ９０１においてマクロ撮影領域でのスキャンＡＦを行う。マクロ撮影領域はカメラの仕様等によって変化するが、おおよそ７０ｃｍからその撮影レンズの最短撮影距離の範囲である。ここで行われるスキャンＡＦは図２のステップＳ５にて実行されるスキャンＡＦと同等のものであり、そのスキャン範囲がマクロ撮影領域に限定されたものである。
【０１２６】
その結果をスッテプＳ９０２で判定し、マクロ領域に被写体が存在して合焦と判断できるフォーカスレンズ群３の位置が存在する場合は、合焦と判断しこのＡＦ動作を終了しリターンする。この合焦の判断は、画像信号から出力される高周波成分を示す評価値（ＡＦ評価値）が最も多くなり、かつそのＡＦ評価値が所定量以上の場合に合焦と判断される。そのためマクロ領域に被写体が存在しても、著しく暗い場合や被写体のコントラクトが著しく低い場合などは合焦ではないと判断される場合もある。
【０１２７】
合焦と判定されなかった場合はステップＳ９０３において、ステップＳ９０１のスキャンＡＦの結果、三点全てが想定距離範囲外（レンズの撮影可能距離より近距離）と判定された場合はステップＳ９１３にてその旨の警告を行い、このＡＦ動作を終了しリターンする。
【０１２８】
想定距離範囲内の測距点がある場合はステップＳ９０４に進みアクティブＡＦの処理を開始する。
【０１２９】
ステップＳ９０４において、ＣＰＵ１５は操作スイッチ２４のうち不図示のズームスイッチが操作されたことにより設定されている撮影光学系の焦点距離に関する情報を読み込む。そしてステップＳ９０５において、発光手段３０にある複数個の発光素子の中から点灯する発光素子を選択する。これはズームスイッチの操作により変倍動作が行われた場合でも、発光素子を機械的に動かさずに、被写体に向けて照射する光束の撮影画面上での位置を同様にするための処理である。今、撮影画面上の三点でアクティブＡＦを行うので、（ズームの倍率にもよるが）発光素子としては７個ほどを用意しておき、ワイド側の焦点距離の時は外側の２個と中心の１個の発光素子、中間の焦点距離の時は外側から２番目の２個と中心の１個の発光素子、テレ側の焦点距離の時は中心の３個の発光素子を、点灯する発光素子として選択する。さらにその中からＳ９０１で実行されたスキャンＡＦの結果に基づき、想定距離範囲外の測距点を除外する。
【０１３０】
その後ステップＳ９０６においてＣＰＵ１５はフィルター駆動装置３３を駆動しｉＲカットフィルター３２をＣＣＤ５の前面から退避させ、撮影時には減衰させている赤外光成分を減衰させないようにする。
【０１３１】
以下の処理においては、選択された発光素子を同時に発光させ同様の処理を行い、それぞれの発光素子を発光した際の反射像の重心を求める。
【０１３２】
まずステップＳ９０７において照明蓄積を行う。ＣＰＵ１５は選択された発光素子を発光させ被写体に向けて赤外光を照射する。それと同時に、絞り部４によってＣＣＤ５に受光する光量を調整する。外光が明るいときは絞り４を絞り発光素子の発光量を増し、外光が暗いときはは絞り４を開き発光素子の発光量を減らすように制御を行う。
【０１３３】
受光された被写体像はＣＣＤ５による光電変換処理により電気的な信号に変換され撮像回路６に出力される。ＣＰＵ１５は撮像回路６を制御しＣＣＤ５からの出力信号の中央部分に相当する部分のみを読み出し、その出力をＡ／Ｄ変換回路７に出力させデジタル信号（画像データ）に変換された後読み込み、内蔵メモリに記憶する。これは被写体からの反射像が結像する部分のみを記憶すればよいからである。また発光する発光素子が異なれば投射され反射光が生じる被写体が異なるので、この被写体からの反射像が結像する部分は当然異なる。よって読み出す領域は発光する発光素子によって異ならせている。また撮影レンズの焦点距離が異なれば同じ被写体からの反射像でも中央の測距点以外は被写体からの反射像が結像する部分は異なる。よって読み出す領域は撮影レンズの焦点距離によって異ならせている。このように一部分だけを読み出すことで処理の高速化も実現できる。この際はＡ／Ｄ変換回路７の出力はＣＰＵ１５に入力されるように制御されるので、Ａ／Ｄ変換回路７の出力はＶＲＡＭ８に一時記憶されない。よってＬＣＤ１０には照明蓄積時の画像は表示されず、その直前に一時記憶された画像が表示される。
【０１３４】
ステップＳ９０８に進み、スッテプＳ９０７の照明蓄積の時と同じ絞りで非照明蓄積を行う。絞り部４によってその光量が調整された後ＣＣＤ５の受光面に結像した被写体像は読み出されＶＲＡＭ８に記憶される。ＣＣＤ５による光電変換処理により電気的な信号に変換された信号は撮像回路６に出力され、撮像回路６では、入力された信号に対して各種の信号処理を施し、所定の画像信号を生成する。この画像信号はＡ／Ｄ変換回路７に出力されデジタル信号（画像データ）に変換された後ＶＲＡＭ８に一時的に格納される。そしてＤ／Ａ変換回路９へ出力されアナログ信号に変換され表示するのに適した形態の画像信号に変換された後、ＬＣＤに画像として表示される。
【０１３５】
ステップＳ９０９に進み外光除去動作を行う。これは照明蓄積のデータと非照明蓄積のデータの差を求めることで、発光素子による反射像のみのデータを求める行為である。外光によって形成された像を除去することができるので、反射像の中心を求めることが容易になる。実際にはＶＲＡＭ８に格納されているデータのＣＰＵ１５の内蔵メモリに記憶されたデータに相当する部分のデータをＣＰＵ１５は読み込み、ＣＰＵ１５の内蔵メモリに記憶されたデータとの差を演算し適当な正規化を行うことで外光除去を行う。この外光除去された演算結果はＣＰＵ１５の内蔵メモリに記憶される。
【０１３６】
次いでステップＳ９１０において、反射像を抽出しその重心を演算し、その結果から発光素子を発光した各測距点における被写体までの距離を求める。反射像の重心は急峻な立ち上がり立ち下りを持つ比較的輝度の高い光像を抽出し、その光像の重心を求める。その詳細は第１の実施形態と同じなので説明は省略する。反射像の重心の位置から三点の被写体までの距離Ｌは三角測量の原理から
Ｌ＝（ｆ＋Δｚ）×Ｂ／ｘ
と求められる。但し、ｆは撮影レンズの焦点距離、Δｚは撮影レンズの繰り出し量、Ｂは基線長（発光手段の光軸と撮影レンズの光軸の間隔）、ｘは反射像の光軸中心からのずれ量である。
【０１３７】
そして求まった被写体までの距離を用いて所定のアルゴリズムに従い合焦距離Ｄを算出し、スキャンＡＦを行う領域を決定する。
【０１３８】
そしてこの合焦距離Ｄに相当するフォーカスレンズ群３の位置を示す設定値を求め、それをアクティブＡＦの合焦位置Ｇ１とする。
【０１３９】
第１及び第２の実施形態と同様に、反射像の重心が求められない場合は被写体までの距離を無限遠とする。三点全てが無限遠の距離に被写体があると演算された場合は、スキャンＡＦ処理による焦点位置の検出動作の開始位置を無限遠とするため、アクティブＡＦの合焦位置を無限遠からスキャンＡＦの範囲を示す変数Ｇｓを減じた値とする。
【０１４０】
その後ステップＳ９１２に進み、ステップＳ９０６においてＣＣＤ５の前面から退避させたｉＲカットフィルター３２を再びＣＣＤ５の前面に挿入する。
【０１４１】
このように照明蓄積時の画像をＬＣＤ１０に表示しないのは、演算の高速化のために一部の画像しか読み出していないこと、さらには発光素子の反射像が写りこんでいることによる違和感のある画像がＬＣＤ１０に表示されるのを避けるためである。また直後に非照明蓄積の画像が表示されるので、画面がフリーズするような違和感を撮影者に与えることもない。
【０１４２】
当然、ステップＳ９１３において警告を行った場合は、図２のステップＳ５におけるスキャンＡＦは実行されない。
【０１４３】
ステップＳ９０１で実行されるスキャンＡＦは、マクロ領域でももう一度ＡＦ（アクティブＡＦ及びスキャンＡＦ）を行うことを前提に、想定距離範囲外（レンズの撮影可能距離より近距離）の測距点を判定するためのＡＦと捉えれば、このステップＳ９０１で実行されるスキャンＡＦは、スキャンの幅を粗くして高速に行うようにすることができる。
【０１４４】
マクロモードが指定されていなくても（設定のし忘れなどにより）、近くに被写体がある場合もあるので、マクロモードが設定されていなくても上記のアルゴリズムを実行しても良い。この場合は遠景モード以外の時に上記のアルゴリズムを実行するようにすることが好ましい。
【０１４５】
このように、アクティブＡＦの受光手段としてＣＣＤ５を用い、受光手段の出力から複数の被写体までの距離を概算し、その結果から適当な被写体までの距離を推測し、その距離に相当する位置を中心として設定された範囲内において、フォーカスレンズ群３を移動しながらＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求める。すなわち、アクティブＡＦで得られた被写体までの概略距離を中心に、正確な合焦位置を検出するスキャンＡＦ処理を行うことによって、投光手段を追加するだけでの低コストな構成で高速かつ正確に合焦位置を検出することを可能にした。アクティブＡＦに先立ちマクロ領域におけるスキャンＡＦを行い被写体が想定した距離より近距離に存在するか否かを知ることで、「想定した範囲外に反射像が形成され、反射像の分別が困難になる」という複数の発光素子を同時に点灯する際の問題点を解消した。
【０１４６】
そして、複数の被写体までの距離を概算しその後スキャンＡＦ処理を行うことで、画面内にある多種多様の被写体に対して、合焦位置を検出することを可能にした。
【０１４７】
（第４の実施形態）
この第４の実施形態においては、その基本的構成や基本的な動作手順は第１の実施形態と同様であり、図１の撮像装置のブロック図、図２のフローチャートによって示されている。
【０１４８】
本実施形態ではまず中央の被写体に対するアクティブＡＦを行い、その結果に応じて、他の２点のアクティブＡＦを行うか、近距離の警告を行うかを決定している。第１の実施形態と異なる本実施形態におけるアクティブＡＦのフローチャートについて図１０を用いて説明する。
【０１４９】
まずステップＳ１０００において、ＣＰＵ１５はフィルター駆動装置３３を駆動しｉＲカットフィルター３２をＣＣＤ５の前面から退避させ、撮影時には減衰させている赤外光成分を減衰させないようにする。
【０１５０】
ついでステップＳ１００１において中央の点のみでアクティブＡＦを行う。中央の被写体に光束を照射する発光素子は撮影レンズの焦点距離に依らず決まるので、その発光素子を点灯しアクティブＡＦを行う。具体的手順は、第１、第２、及び第３の実施形態と同様で、照明蓄積、非照明蓄積、外光除去を行い、その結果から反射像の重心位置を求め、被写体までの距離を算出する。いま中央の被写体に光束を照射する発光素子しか点灯していないので、被写体がどの距離にあっても、反射像を抽出しその距離を求めることは可能である。
【０１５１】
ステップＳ１００２においてステップＳ１００１の測距結果を評価する。その結果想定距離範囲外（レンズの撮影可能距離より近距離）に中央の測距結果があれば、ステップＳ１００６に進みその旨の警告を行い、リターンする。
【０１５２】
中央の測距結果が想定距離範囲内の場合は、ステップＳ１００３で左右の測距位置においてアクティブＡＦを行う。具体的手順は、これまでと同様である。焦点距離情報から点灯する発光素子を選択し、照明蓄積、非照明蓄積、外光除去を行い、その結果から反射像の重心位置を求め、被写体までの距離を算出する。いま中央の測距位置の測距結果から左右の被写体も想定距離範囲内と推測できる。なぜなら、相当小さな被写体以外は想定距離より近くに存在する場合は画面に占める面積が大きくなるので、左右どちらかの測距点にのみ存在し、中央に存在しないということは考えられない。もし、そのようなことがあったとしても、その場合は該当する被写体は非常に小さいので、発光素子からの光束があたらない可能性が高く、測距に悪影響を及ぼしにくい。
【０１５３】
逆に中央にのみ想定距離より近くに被写体が存在し、左右には存在しないという状況も稀である。そのような場合も被写体は非常に小さく発光素子からの光束があたらない可能性が高く、測距に悪影響を及ぼしにくい。
【０１５４】
三点の測距が終了したらスッテプＳ１００４に進み、求まった被写体までの距離を用いて所定のアルゴリズムに従い合焦距離Ｄを算出し、スキャンＡＦを行う領域を決定する。
【０１５５】
そしてこの合焦距離Ｄに相当するフォーカスレンズ群３の位置を示す設定値を求め、それをアクティブＡＦの合焦位置Ｇ１とする。
【０１５６】
反射像の重心が求められない場合の処理はこれまでと同様である。
【０１５７】
その後ステップＳ１００５に進み、ステップＳ１０００においてＣＣＤ５の前面から退避させたｉＲカットフィルター３２を再びＣＣＤ５の前面に挿入する。
【０１５８】
当然、ステップＳ１００６において警告を行った場合は、図２のステップＳ５におけるスキャンＡＦは実行されない。
【０１５９】
このように、アクティブＡＦの受光手段としてＣＣＤ５を用い、受光手段の出力から複数の被写体までの距離を概算し、その結果から適当な被写体までの距離を推測し、その距離に相当する位置を中心として設定された範囲内において、フォーカスレンズ群３を移動させながらＣＣＤ５によって生成された画像信号から出力される高周波成分が最も多くなるフォーカスレンズ群３の位置を求める。すなわち、アクティブＡＦで得られた被写体までの概略距離を中心に、正確な合焦位置を検出するスキャンＡＦ処理を行うことによって、投光手段を追加するだけでの低コストな構成で高速かつ正確に合焦位置を検出することを可能にした。まず中央の測距点でアクティブＡＦを行い被写体が想定した距離より近距離に存在するか否かを知ることで、「想定した範囲外に反射像が形成され、反射像の分別が困難になる」という複数の発光素子を同時に点灯する際の問題点を解消した。
【０１６０】
そして、複数の被写体までの距離を概算しその後スキャンＡＦ処理を行うことで、画面内にある多種多様の被写体に対して、合焦位置を検出することを可能にした。
【０１６１】
（他の実施形態）
また、各実施形態の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはCPUやMPU）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【０１６２】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】本発明の第１乃至第４の実施形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１乃至第４の実施形態の撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】第１の実施形態のアクティブＡＦの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４Ａ】第１乃至第４の実施形態のアクティブＡＦにおける光像検出の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４Ｂ】第１乃至第４の実施形態のアクティブＡＦにおける光像検出の動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】第１乃至第４の実施形態のスキャンＡＦの動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】第１乃至第４の実施形態のスキャンＡＦが実行される際の高周波成分量とフォーカスレンズ位置の関係を示す図である。
【図７】第２の実施形態のアクティブＡＦの動作を説明するためのフローチャートである。
【図８Ａ】反射像が形成される位置の説明図である。
【図８Ｂ】反射像が形成される位置の説明図である。
【図９】第３の実施形態のアクティブＡＦの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】第４の実施形態のアクティブＡＦの動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６４】
１  撮像装置
２  ズームレンズ群
３  フォーカスレンズ群
４  絞り
５  固体撮像素子
６  撮像回路
７  Ａ／Ｄ変換回路
８  メモリ（ＶＲＡＭ）
９  Ｄ／Ａ変換回路
１０  画像表示装置
１１  圧縮伸長回路
１２  記憶用メモリ
１３  ＡＥ処理回路
１４  スキャンＡＦ処理回路、
１５  ＣＰＵ
１６  タイミングジェネレータ（ＴＧ）
１７  ＣＣＤドライバー
１８  第１モータ駆動回路
１９  第２モーター駆動回路
２０  第３モータ駆動回路
２１  絞り駆動モータ
２２  フォーカス駆動モータ
２３  ズーム駆動モータ
２４  操作スイッチ
２５  ＥＥＰＲＯＭ
２６  電池
２８  ストロボ発光部
２７  スイッチング回路
３０  発光手段（ＬＥＤ）
３１  撮影レンズ鏡筒
３２  ｉＲカットフィルター
３３  フィルター駆動装置。
【図１】
2005121885.tif 000003
【図２】
2005121885.tif 000004
【図３】
2005121885.tif 000005
【図４Ａ】
2005121885.tif 000006
【図４Ｂ】
2005121885.tif 000007
【図５】
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【図６】
2005121885.tif 000009
【図７】
2005121885.tif 000010
【図８Ａ】
2005121885.tif 000011
【図８Ｂ】
2005121885.tif 000012
【図９】
2005121885.tif 000013
【図１０】
2005121885.tif 000014